案例研究| ComM- Communication Manager通信管理模塊（Classic AUTOSAR基礎(chǔ)知識）
簡介
通信管理模塊(COM Manager, 下稱ComM)，是汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)AUTOSAR BSW中的一個模塊。作為資源管理者，ComM封裝了下層的通信服務(wù)。ComM控制通信相關(guān)的BSW模塊，但不會去控制SWC或Runnable。ComM收集來自通信請求方（AUTOSAR中稱之為User，后文會解釋）的總線通信訪問請求，然后來協(xié)調(diào)這些請求。
ComM模塊的目的主要有：
簡化用戶對于總線通信協(xié)議棧的使用方式，包括簡化后的網(wǎng)絡(luò)管理處理。用戶（即User，后文默認這兩種說法代表同一個含義）不需要知道任何硬件細節(jié)，例如應(yīng)當(dāng)使用哪個channel。對于用戶來說，只需要請求“通信模式”，ComM模塊會切換對應(yīng)的通信channel的開啟或關(guān)閉。
提供API以禁用信號的發(fā)送功能，防止(主動)喚醒總線上其他汽車電子控制單元（ECU）。
每一路channel都有各自的狀態(tài)機，ComM可以控制多個channel，將請求的通信模式給到CanSM, EthSM等，由它們來控制對應(yīng)總線的狀態(tài)。
提供API以強制讓ECU進入No Communication的狀態(tài)。
為請求的通信模式分配足夠的資源，來簡化資源管理。在用戶請求Full Communication模式時，判斷是否允許通信，或者在通信狀態(tài)下防止ECU進入shutdown的狀態(tài)。
另外，PNC擴展，也即“部分網(wǎng)絡(luò)管理”，允許用戶請求并將某一網(wǎng)絡(luò)上被分到同一個邏輯分組的ECU保持喚醒狀態(tài)，PNC gateway允許將不同物理總線和網(wǎng)絡(luò)進行邏輯上的區(qū)分。
什么是“用戶”
用戶可以是BswM，runnable，(一個或一組)SWC，用戶是來向ComM和各個State Manager模塊請求的單一入口。
在用戶當(dāng)中，還有一個“系統(tǒng)用戶”的概念，它只存在于ComM內(nèi)部，用來做默認請求或者覆蓋用戶請求。
正常上電啟動請求FULL_COMMUNICATION
在我們了解ComM完整的狀態(tài)機之前，讓我們先看看ECU正常上電啟動后，是如何請求FULL COMMUNICATION的，這里以Elektrobit提供的demo作為示例，實際情況以項目需求為準(zhǔn)。
當(dāng)SWC初始化時，由于后續(xù)SWC中runnable有通信的需求，所以這里進行了ComM_RequestComMode的調(diào)用。
在這之后，你還需要Allow Communication，這個操作你可以通過函數(shù)調(diào)用的方式完成，例如：
也可以通過設(shè)置BswM Action的方式完成：
然后ComM模塊會去調(diào)用CanSM_RequestComMode（如果是eth, flexray，則調(diào)對應(yīng)eth和flexray的接口），讓Can協(xié)議棧有收發(fā)消息的能力，返回OK的話，ComM就從剛才的No Communication進入到Full Com Network Requested狀態(tài)了。
如果還加入了網(wǎng)絡(luò)管理的功能，如果設(shè)置的NM Variant為Full，那么ComM還會調(diào)用CanNm_NetworkRequest接口，CanNm狀態(tài)將由Bus Sleep狀態(tài)遷移到Network Mode。
再然后，CanNm調(diào)用ComM_Nm_NetworkMode()接口，通知ComM網(wǎng)絡(luò)管理狀態(tài)已經(jīng)進入Network Mode。
當(dāng)CanSM狀態(tài)進入到CanSM_CommFullCommunication狀態(tài)時，會調(diào)用ComM_BusSM_ModeIndication() 進行通知。
完整時序圖可以參考：
如果你現(xiàn)在對啟動后通信上線的流程已經(jīng)有所理解，讓我們來看看狀態(tài)機圖，是一個什么樣的狀態(tài)遷移流程：
不知道你有沒有發(fā)現(xiàn)，SWC初始化時調(diào)用的接口(void) Rte_Call_UR_ComMUser_0_RequestComMode(FULL_COMMUNICATION)只給了一個參數(shù)，那么是如何在調(diào)用時知道是操作的哪個用戶呢？
ComM是提供ComM_CurrentMode的接口的，
當(dāng)你創(chuàng)建了用戶后，ComM還會生成PORT API OPTION，
這樣就只需要將SWC的R-Port與ComM的P-Port連接起來，
這樣的話SWC在實現(xiàn)階段只需要關(guān)注期望的通信狀態(tài)是什么，而無需關(guān)注具體是操作的哪個user，如果未來項目的需求有變化，也只需要修改ComM模塊中用戶使用了哪些channel，而不用改動SWC。
網(wǎng)絡(luò)關(guān)閉
接下來我們再一起了解網(wǎng)絡(luò)關(guān)閉的流程。
假設(shè)我們已經(jīng)經(jīng)過了上述流程進入到了Full Communication狀態(tài)并且正常收發(fā)消息，在某一個時間節(jié)點我們不需要繼續(xù)進行網(wǎng)絡(luò)通信，并且請求了No Communication:
那么ComM首先需要進入到Ready Sleep模式，并調(diào)用Nm_NetworkRelease()，當(dāng)Nm狀態(tài)進入到Prepare BusSleep時會通知ComM，隨后ComM進入到Silent Communication狀態(tài)，ComM調(diào)用CanSM接口要求CanSM進入到Silent Communication狀態(tài)。
當(dāng)Nm進入到Bus Sleep狀態(tài)，完全不進行任何消息的收發(fā)時，通知ComM狀態(tài)已經(jīng)切換，隨后ComM進入No Communication狀態(tài)，并要求CanSM也同步進入No Communication狀態(tài)。
Passive Startup
主要區(qū)別是從No Com到Full Com的觸發(fā)條件的細微差別，這里不詳細說明了，截個流程圖吧。
通信抑制
模式抑制的目的是限制通信能力，包括總線喚醒抑制以及No Communication限定模式。ComM模塊提供相應(yīng)API以進行對應(yīng)抑制模式的請求。通信抑制對每一路通信都可以單獨設(shè)置。
總線喚醒抑制
總線喚醒抑制，在ComM模塊中的概念為應(yīng)當(dāng)預(yù)防啟用通信而導(dǎo)致的喚醒其他ECU的情況。
例如傳感器ECU發(fā)生故障時，可能會向總線發(fā)出非預(yù)期的消息而導(dǎo)致喚醒整個網(wǎng)絡(luò)，在出現(xiàn)這種故障情況時，相應(yīng)故障處理的SWC應(yīng)當(dāng)設(shè)置對應(yīng)通信channel的喚醒抑制位，防止意外喚醒網(wǎng)絡(luò)。
如果ComM的抑制狀態(tài)ComMNoWakeup設(shè)置為True，用戶是無法請求Full Communication的。
No Communication限定模式
當(dāng)前狀態(tài)為COMM_FULL_COM_NETWORK_REQUESTED，并且已經(jīng)請求了No Communication限定模式，對應(yīng)的channel會切換至Ready Sleep狀態(tài)，準(zhǔn)備進行shutdown，用戶的Full Communication請求不會得到任何處理。
ComM模塊提供的服務(wù)
總結(jié)上面已經(jīng)提到的，ComM模塊可以提供這些接口：
基于不同的使用場景，可以分別利用不同的接口。例如SWC僅僅需要知道ComM狀態(tài)，那么只用ComM_CurrentMode接口就足夠了。
如果還需要控制ComM狀態(tài)，那么就需要ComM_RequestMode接口。
對于Channel Wakeup, Channel Limitation以及ECU Mode Limitation，一般用于SWC向BSW請求模式轉(zhuǎn)換，然后BswM和ComM進行交互，設(shè)置Wakeup或者Limitation。
本文作者：
陳謙
Elektrobit中國團隊的專家, 專注于Classic AUTOSAR
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